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模擬表明，小行星以大約60度的角度撞擊地球，從而最大程度地增加了進(jìn)入高層大氣的氣候變化氣體的排放量。

這種罷工可能釋放出數(shù)十億噸硫，從而阻擋了陽(yáng)光并引發(fā)了核冬天，該冬天殺死了6600萬(wàn)年前的恐龍和地球上75％的生命。

這些新模型是結(jié)合3D數(shù)值撞擊模擬和撞擊地點(diǎn)的地球物理數(shù)據(jù)而得出的，是有史以來(lái)第一個(gè)完全3D模擬，可以重現(xiàn)整個(gè)事件-從最初的撞擊到最終的隕石坑，現(xiàn)在被稱為Chicxulub成立。

仿真是在科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(huì)（STFC）DiRAC高性能計(jì)算設(shè)施上進(jìn)行的。

帝國(guó)理工學(xué)院地球科學(xué)與工程系首席研究員加雷斯·柯林斯教授說(shuō)：“對(duì)于恐龍來(lái)說(shuō)，最糟糕的情況就是發(fā)生了這種情況。小行星的撞擊釋放出了令人難以置信的大量改變氣候的氣體進(jìn)入大氣，從而觸發(fā)了導(dǎo)致恐龍滅絕的一系列事件，這可能是由于它以最致命的角度之一撞擊而惡化的。

“我們的模擬提供了令人信服的證據(jù)，平心在線開(kāi)戶 表明該小行星以陡峭的角度撞擊，可能比地平線高60度，并從東北方向接近其目標(biāo)。我們知道，這是最致命的撞擊致死情況，因?yàn)樗迅嗟奈ｋU(xiǎn)碎片放到了高層大氣中，并散布到了各處，這正是導(dǎo)致核冬天的原因。”

結(jié)果今天發(fā)表在《自然通訊》上。

隕石坑的創(chuàng)造

在當(dāng)今的墨西哥，Chicxulub火山口周圍的地球上層含有大量的水，以及多孔的碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖。當(dāng)這些巖石受熱并受到撞擊干擾時(shí)，它們會(huì)分解，將大量的二氧化碳，硫磺和水蒸氣散發(fā)到大氣中。

硫會(huì)迅速形成氣溶膠，這將特別有害，因?yàn)樗鼈儠?huì)阻擋陽(yáng)光，阻止植物中的光合作用并迅速冷卻氣候。這最終導(dǎo)致了大規(guī)模滅絕事件，該事件導(dǎo)致地球上75％的生命喪生。

帝國(guó)理工學(xué)院，弗萊堡大學(xué)和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員團(tuán)隊(duì)使用地球物理數(shù)據(jù)檢查了隕石坑的形狀和地下結(jié)構(gòu)，并將其納入有助于診斷撞擊角度和方向的模擬中。他們的分析還受益于最近鉆入200公里寬的隕石坑的結(jié)果，該隕石坑帶來(lái)了巖石，其中包含撞擊產(chǎn)生的極端力的證據(jù)。

峰值性能

診斷撞擊角度和方向的關(guān)鍵在于火山口中心，山峰環(huán)中心（由火山口邊緣內(nèi)部嚴(yán)重裂隙的巖石組成的山環(huán)）與密集隆起的地幔巖石中心之間的關(guān)系，位于火山口下方約30公里處。

在Chicxulub，這些中心沿西南-東北方向排列，火山口中心位于峰環(huán)中心和地幔隆升中心之間。團(tuán)隊(duì)以60度角進(jìn)行的3D Chicxulub隕石坑模擬幾乎完全再現(xiàn)了這些觀察結(jié)果。

這些模擬以前所未有的細(xì)節(jié)重建了隕石坑的形成，并為我們提供了有關(guān)地球上最大隕石坑如何形成的更多線索。以前對(duì)Chicxulub撞擊的完整3D模擬僅涵蓋了撞擊的早期階段，包括在地殼中產(chǎn)生一個(gè)深碗形孔（稱為瞬時(shí)隕石坑）以及將巖石，水和沉積物排入大氣。

這些模擬是首次在火山口形成的中間點(diǎn)之外繼續(xù)進(jìn)行，并重現(xiàn)了火山口形成的最后階段，在該階段中，瞬變火山口坍塌而形成了最終結(jié)構(gòu)。這使研究人員可以對(duì)3D Chicxulub隕石坑模擬與地球物理數(shù)據(jù)揭示的隕石坑的當(dāng)前結(jié)構(gòu)進(jìn)行首次比較。

弗萊堡大學(xué)的合著者Auriol Rae博士說(shuō)：“盡管被埋在將近一公里的沉積巖下，但值得注意的是，地球物理數(shù)據(jù)揭示了火山口的結(jié)構(gòu)如此之多-足以描述撞擊的方向和角度。”

研究人員說(shuō)，盡管這項(xiàng)研究為我們提供了有關(guān)恐龍滅絕影響的重要見(jiàn)解，但它也有助于我們了解其他行星上的大型隕石坑是如何形成的。

帝國(guó)大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)系的合著者Thomas Davison博士說(shuō)：“像Chicxulub之類的大隕石坑是在幾分鐘內(nèi)形成的，并且與隕石坑下面的巖石發(fā)生了驚人的反彈。我們的發(fā)現(xiàn)可能有助于增進(jìn)我們的理解。反彈如何用于診斷撞擊小行星的細(xì)節(jié)。”

這項(xiàng)工作得到了國(guó)際海洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃（IODP），國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（ICDP），（STFC）DiRAC高性能計(jì)算設(shè)施和自然環(huán)境研究委員會(huì)的支持。